扣式锂离子电池的制备操作规程
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用电安全提示:所有用电设备开启使用前,应检查其有无漏电或接触不良现象,以保证用电安全!
1. 目的
规范扣式锂离子电池制作程序,正确使用和维护仪器,保证检测工作顺利进行并保证操作人员人身安全和设备安全。
2. 适用范围
适用于CR2032扣式电池的组装。
3. 操作步骤
材料处理
A)研磨
将10g左右样品在玛瑙研钵均匀研磨30min。
B)过筛
将上述研磨材料过325目筛网,同时测试样品SEM和粒度。
制备负极片
A)制浆
按照浆料制作的流程,准确称取去离子水、SBR、CMC、导电剂和负极等物料进行混合,高速搅拌2h,确认烧杯壁没有物料飞溅,保证浆料比例正确。
B)涂布
将上述浆料采用150的挂板细度计。
C)烘烤
将极片放入真空烘箱,90°烘烤24h。
D)辊压
将极片放入辊压机,进行辊压。
准备扣式电池壳
用酒精擦拭CR2032扣式电池壳、集电器、支撑片(弹簧片),然后置于烘箱中采用60℃烘1h。
冲片
将正极片或负极片置于烘箱中干燥,一般采用120℃,干燥24h。然后取出用模具把电极片冲成一定直径的小圆片。
冲片时模具下压要快,且注意机械伤害。
称量
称片。挑选工序中制得的小圆片进行称量。称量天平精度为十万分之一。要尽量采用没有毛刺、褶皱、缺角等问题的小圆片,极片偏差最好为±。
在天平称量读数时天平门必须关闭,以免空气流动影响读数,读
数时同时注意实验台不能震动,不能把潮湿或有腐蚀性的物体直接放在天平上称量,称量时必须精确。
二次干燥
在一定温度下干燥极片(60℃烘1h),主要是除去冲片和称量时在空气中操作所吸收的水分。
裁剪隔膜
隔膜应该可以恰好装入电池壳,要求整体平整、形如满月、边缘圆滑,恰好可以和电池壳的内壁紧密贴合。
采用电脑绘制大小的圆圈,打印出来,将隔膜按照此圆进行裁剪。采用60℃烘烤24h。
手套箱内组装电池
表手套箱组装电池的必备物品
注:容量较大的手套箱可事先这些存储电池部件,更清洁
将所有原料入箱前,先按照操作规程打开真空泵。原料入进箱舱门后,严格按照操作规程进行排气-进气操作,至少三次。建议在手套箱内专门放一块打磨边角的玻璃作为操作区,以防试剂腐蚀手套箱。电解液对于手套和手套箱内壁的腐蚀比较严重,应该尽量避免操作失误。
组装电池的过程,都在已经严格进行了排气-进气操作的手套箱中,严格隔绝任何可能的氧化、潮湿等干扰。
扣式电池的层堆次序如下两种(由下至上):
|负极壳|弹簧片|集电器|锂片|电解液|隔膜|电解液|正极片|正极壳|
此次序严格按照电池的原理设计,与工业锂离子电池的结构相一致。具体的组装步骤参见下面的表。
电池封口
在手套箱中组装好电池后,装入密封袋或者用保鲜膜盖住,然后将电池从手套箱中拿出,采用MRX-SF120液压式纽扣电池封口机进行封口,封口机保持80-90 kg/c㎡压力5秒即可完成封口。注意保持封口操作环境湿度在30%以下。
表锂离子扣式电池组装步骤